GHC因UndecidableSuperClasses而卡住-預期行為或錯誤？

Question

以下代碼片段使GHC（經8.6.2和8.4.4檢查）在編譯期間卡住了：

{-# LANGUAGE TypeFamilies #-}
{-# LANGUAGE FlexibleContexts #-}
{-# LANGUAGE UndecidableInstances #-}
{-# LANGUAGE UndecidableSuperClasses #-}

import GHC.Exts (Constraint)

data T = T

type family F t (c :: * -> Constraint) :: Constraint
type instance F T c = c T

class F t C => C t where

t :: C T => t
t = undefined

我認為它卡住，因為t GHC試圖找到CT ，從而導致FTC它通過家庭類型擴展F回CT ，這是它一直在尋找（無限循環）。

我想從理論上說，GHC可以說它已經達到了自己對CT追求，而任何依賴於它的東西都可以遞歸地工作，還是我誤會了？

旁注：在我偶然發現此行為的真實示例中，通過用Data.Constraint.Dict代替UndecidableSuperClasses ，我能夠實現我想要的目標而不會陷入編譯器。

Answer 1

UndecidableSuperClasses 不作實例解析懶惰。 編譯器仍將盡可能擴展超類約束。 我相信實例字典中指向超類字典的字段是嚴格的 ，GHC實際上在編譯時將它們固定下來。 這與UndecidableInstances相反，后者允許延遲（一點）對待實例約束 。

deriving instance Show (f (Fix f)) => Show (Fix f)

會很好。 在為例如Show (Fix Maybe)解析實例時，GHC將看到它需要Show (Maybe (Fix Maybe)) 。 然后，它看到它需要Show (Fix Maybe) （當前正在解決），並感謝UndecidableInstances接受它。

UndecidableSuperClases所做的所有事情都是禁用確保擴展不會循環的檢查。 埃德·克梅特 （ Ed Kmett）演講開始時的內容不多 ，他描述了“達到固定點”的過程。

考慮一個工作示例（從Data.Constraint.Forall ）：

type family Skolem (p :: k -> Constraint) :: k
class p (Skolem p) => Forall (p :: k -> Constraint)

GHC僅接受UndecidableSuperclasses接受。 為什么？ 因為它對約束可能意味着什么一無所知。 據其所知， p (Skolem p)可能會減少為Forall p 。 那實際上可能會發生！

class Forall P => P x

-- This definition loops the type checker
foo :: P x => x
foo = undefined